Resonantie en eigenfrequentie

Als lucht trilt, dan noemen we dat geluid.

Soms komt het voor dat iets opeens veel harder trilt dan je zou verwachten, maar als je het nog iets sneller probeert te laten trillen, gaat de trilling veel zachter.

Waardoor komt dat nou precies? Hier gaat Mr. Chadd het hebben over eigenfrequenties en resonantie.

resonatie en eigenfrequentie

Eigenfrequentie

Elk object gaat trillen als er iets of iemand het object een duw geeft. Dit gaat altijd met een bepaalde frequentie . De frequentie die het object zelf het liefst wil hebben als het trilt noemen we de eigenfrequentie. Deze frequentie kan gevonden door het object een impuls te geven en het vervolgens met rust te laten.

Resonantie

Je kan een gewicht aan een touwtje heen en weer laten slingeren. De frequentie waarmee je dit doet is erg belangrijk. Zo heb je misschien wel eens gemerkt dat alleen bepaalde frequenties ervoor zorgen dat het gewichtje met je beweging mee gaat slingeren. Als je met de eigenfrequentie de slinger laat trillen, dan werk je eigenlijk samen met de slinger. Die wil namelijk al op die frequentie trillen en jij geeft hem nog eens een extra zetje op dat tempo. Als je zelf met een andere frequentie gaat bewegen, dan werk je elkaar alleen maar tegen en dan zal de slinger niet of nauwelijks bewegen. Dit heb je misschien ook wel eens op een schommel gemerkt. Dan moet je precies met het juiste tempo mee gaan schommelen om zo hoog mogelijk te komen.

Resonatie

Geluidsresonantie

Niet alleen slingers kunnen resoneren, maar geluidsgolven ook. Hierbij kan je denken aan muziekinstrumenten zoals een gitaar. Daar komen eigenfrequenties eigenlijk twee keer voor. Eerst wordt een snaar aangeslagen, hierdoor ontstaan er staande golven in de snaar. Deze golven hebben de eigenfrequentie van de snaar, of een veelvoud van die frequentie. De snaar zet vervolgens de lucht er omheen aan het trillen, dit is het geluid dat we horen. Een deel van dit geluid komt in de klankkast terecht. Deze ruimte heeft een bepaald formaat waardoor sommige golven precies hun knopen op de rand van de muur hebben. Deze golven zullen hierdoor resoneren en dus worden die versterkt. De golven die er niet in passen worden niet versterkt waardoor je die minder hoort. Zo bepaalt de klankkast hoe het instrument zal gaan klinken.

geluidsresonatie

Resonantie voorkomen

Resonantie is niet altijd gewenst. Zo kunnen grote gebouwen door aardbevingen gaan trillen. Als dit versterkt wordt, kan het voorkomen dat het gebouw omvalt. Om dit te voorkomen kunnen er watertanks of zwembaden bovenin het gebouw geplaatst worden die een dempende factor hebben. De trillingen in een auto worden gedempt door de schokdempers bij de wielen. Zo kun je een object veranderen zodat je de eigenfrequentie verandert, waardoor het niet gaat resoneren.